WO2002011933A1 - Handwerkzeugmaschine - Google Patents

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WO2002011933A1
WO2002011933A1 PCT/DE2001/002035 DE0102035W WO0211933A1 WO 2002011933 A1 WO2002011933 A1 WO 2002011933A1 DE 0102035 W DE0102035 W DE 0102035W WO 0211933 A1 WO0211933 A1 WO 0211933A1
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WO
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intermediate shaft
tool according
disc
hand
hand tool
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Application number
PCT/DE2001/002035
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Holzer
Robert Simm
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to US10/343,366 priority patent/US6793023B2/en
Priority to DE50112797T priority patent/DE50112797D1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/003—Clutches specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/06—Means for driving the impulse member
    • B25D2211/062—Cam-actuated impulse-driving mechanisms
    • B25D2211/064—Axial cams, e.g. two camming surfaces coaxial with drill spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/195—Regulation means
    • B25D2250/201—Regulation means for speed, e.g. drilling or percussion speed

Definitions

  • the invention is based on a hand tool according to the preamble of claim 1.
  • a hand tool of this type is known (DE 198 03 454 A1).
  • a drill spindle which can be driven by the drive motor can be locked in a rotationally fixed manner relative to the housing of the handheld power tool, so that a tool holder screwed to the drill spindle, e.g. B. a chuck, from the drill spindle! solved and / or a tool can be clamped in the tool holder.
  • the locking device is arranged on an intermediate shaft which can be coupled to the drilling spindle via two gear stages. The locking device opens automatically when torque is transmitted from the drive motor in the direction of Tool holder and locks automatically when transmitting torque from the tool holder to the drive motor.
  • the handheld power tool according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that in the form of the torque-dependent safety coupling, overload protection for the user when the drill spindle is suddenly blocked, e.g. due to hooking of the drill.
  • an overload protection is achieved that protects the existing gear or the locking device against overload. Due to the inclusion of the safety clutch in the locking device, practically no additional effort for the safety clutch is necessary. There is also no need for additional installation space in the machine housing or a special adaptation of the machine housing to any installation space required for this. Through the integration, the number of components required for the locking device or safety clutch is also as small as possible. Overall, despite the additional safety coupling provided, practically no additional effort in terms of assembly and costs is required.
  • 1 is a longitudinal section with a partial side view of an impact drill
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 1 schematically shows a handheld power tool in the form of an impact drill 10 with a drive motor (not shown in more detail) arranged in a machine housing 26 for at least rotatingly driving a tool holder 12.
  • the drive motor has a motor shaft 14, which is provided at the end with a drive pinion 15 or a similar toothing and in a flange 27 by means of a bearing 29, e.g. Ball bearing, is rotatably mounted.
  • the flange 27 is a separate component and is firmly connected to the machine housing 26.
  • the drive motor is connected via the motor shaft 14 in a gear connection to a drilling spindle 13 with which the tool holder 12 is detachably connected, for. B. is screwed via a thread 35.
  • the drive pinion 15 meshes with a gearwheel 16, which is shown in FIG. 2 and is coaxial with the intermediate shaft 17 and which is rotatable relative to the intermediate shaft 17.
  • the intermediate shaft 17 is rotatably supported in the flange 27 by means of a needle bearing 48 with an end-side shaft journal 46.
  • the other shaft journal 47 is rotatably supported in the machine housing 26 by means of a needle bearing 49
  • Intermediate shaft 17 has a toothing 18 and next to it a rotationally fixed, z. B. hot pressed, gear 19, which are in engagement with gears 20 and 21 which are rotatably mounted on the drilling spindle 13 and alternatively z. B.
  • the pulling wedge 23 forms, together with the gear wheels 20, 21 and an actuating device (not shown further here), a manual transmission 24 with two gears.
  • a first gear (slow speed) is formed by the tooth pairing 18, 20 and a second gear (fast speed) by the tooth pairing 19, 21.
  • the gear ratio of these gear stages 18, 20 and 19, 21 is negative, ie there is a translation from the meantime 17 to the drilling spindle 13 in slow.
  • a catch mechanism 28 received in the flange 27, via which axial impacts can be applied to the drilling spindle 13 in a known manner.
  • the catch mechanism 28 can be switched off in the usual way, so that the impact drill 10 can also be used as a drill with two gears.
  • the tool holder 12 is e.g. B. designed as a jaw chuck, which has adjustable jaws 32 by means of a sleeve 31 and a non-rotatably connected conical nut, between which the shank of a tool can be clamped.
  • a base body 33 of the tool holder 12 is screwed on the thread 35 on a threaded pin 34 of the drilling spindle 13 with high prestress, so that the tool holder 12 and the drilling spindle 13 are connected to one another in a rotationally fixed manner in the case of the impact drill 10.
  • a dust collar 30 of the sleeve 31 projects into an opening in the machine housing 26.
  • the drilling spindle 13 absorbs a loosening or tightening torque when changing the tool and can be coupled in a rotationally fixed manner relative to the flange 27 of the machine housing 26 by means of a locking device 38.
  • the locking device 38 is arranged between the drilling spindle 13 and part of the machine housing 26 on the intermediate shaft 17.
  • Part of the locking device 38 is an approximately ring-shaped housing 43, which is held non-rotatably and positively in a part of the flange 27 by means of radial projections 43a.
  • the housing 43 contains a cylindrical bore 53 which is coaxial with the intermediate shaft 17.
  • a radially projecting driver element 41 having a disk 40 which is arranged on the intermediate shaft 17 such that it can rotate and at least slightly axially displaceably.
  • the locking device 38 also includes the gear 16, which can be driven by the drive motor via the drive pinion 15 and rotates relative to the intermediate shaft 17 and which has approximately claw-like projections 39a, 39b on one end face facing the disk 40 and extends approximately parallel to one another and towards the disk 40 ,
  • These projections 39a, 39b can be held in the form of cylindrical pins which fit into and can circulate in the annular space which is formed between the bore 53 on the one hand and an outer peripheral surface 54 of the disk 40 on the other hand, which are diametrically opposed between the two Driver elements 41 extends.
  • the driver elements 41 are shaped such that the disk 40 can be rotated to a limited extent between adjacent claws 39a, 39b.
  • the outer circumferential surface 54 of the disk 40 has a cylindrical basic shape, this cylindrical basic shape then merging approximately centrally between two adjacent driver elements 41 into a flattened area 42.
  • this cylindrical basic shape then merging approximately centrally between two adjacent driver elements 41 into a flattened area 42.
  • In the area of the outer surface of the driver elements 41 there is only a slight amount of movement between them and the bore 53 of the housing 43.
  • In the adjoining area of the cylindrical circumferential surface 54 of the disk 40 there is a radial distance between the disk 40 and the bore 53 which is just sufficient to accommodate the projections 39a, 39b with little movement play.
  • In the area of the respective flat 42 there is a larger radial one Distance between the bore 53 and the flat 42 of the disc.
  • a cylindrical rolling element 45 is accommodated with little movement play, the diameter of which exceeds the radial thickness of the approximately claw-shaped projections 39a, 39b.
  • the rolling elements 45 form pinch rollers.
  • the claw-like projections 39a, 39b can be of different lengths in the circumferential direction, for example, pairs 39a on the one hand and 39b on the other diagonally opposite each other can each have the same length. Instead, the projections 39a, 39b can also be the same size.
  • the projections 39a When torque is transmitted from the drive motor via the motor shaft 14 with drive pinion 15 to the gearwheel 16, the projections 39a have a torque-transmitting effect on the driver elements 41, the rolling elements 45 then coming to rest in front of the adjacent claws 39b due to their persistence. The adjacent claws 39b then hold the rolling elements 45 in the area of the respective flats 42, so that unimpeded torque transmission is ensured, in this example and in the representation according to FIG. 3 in a clockwise direction.
  • the driver elements 41 each have a torque-transmitting effect on the projections 39a, b. Due to their persistence, the rolling elements 45 are then pushed in the direction of the torque-transmitting projections 39a, b, in which case they then move clamp between the flats 42 of the disc 40 and the bore 53 of the housing 43. As a result, the disc 40 is automatically locked in place with the housing.
  • a safety clutch 58 is included, which is also arranged on the intermediate shaft 17.
  • the safety clutch 58 is, for. B. formed as a slip clutch or front teeth tooth clutch. It is arranged axially on the driven side of the locking device 38. It offers overload protection for the user as well as for the locking device 38 and the transmission described, is extremely simple and requires only a small installation space. Since the safety clutch 58 is integrated in the locking device 38, the number of components is further reduced. Furthermore, a reduction in assembly effort is achieved.
  • the safety clutch 58 is formed between the disk 40, which has the radial driver elements 41, on the one hand, and an abutment surface 59 fixed on the intermediate shaft, which here is formed by the axial end face of the gearwheel 19 of the one gear stage, which is connected in a rotationally fixed manner to the intermediate shaft 17.
  • the disk 40 can be pressed axially against this stop surface 59 with a facing end face 44 by means of resilient axial force supported on the intermediate shaft 17.
  • the end of the sleeve 60 facing the disk 40 axially abuts the disk 40 and is pressed there.
  • the resilient axial force acts on the other end of the sleeve 60 facing away from the disk 40.
  • at least one spring 61 in particular plate spring, which generates the axial force is arranged on the intermediate shaft 17.
  • a plurality of disc springs 61 are provided. These sit directly on the intermediate shaft 17.
  • the plate springs 61 are axially supported on the right side in FIG. 2 by means of a retaining washer 62 and a locking washer 63 with respect to the intermediate shaft 17.
  • the locking washer 63 is positively received in a groove 64 of the intermediate shaft 17.
  • Shims 65 are arranged between the plate springs 61 and the facing end face of the sleeve 60. Because of the arrangement described, the at least one spring, here in the form of the plate springs 61, is axially supported on the one hand on the intermediate shaft 17, on the other hand it acts resiliently on the facing end of the sleeve 60. The sleeve 60 is thus axially resiliently loaded towards the left in FIG. 2. With the end facing away from the disk 40 and thus facing the at least one spring 61, the sleeve 60 projects axially beyond the right-hand end face of the gearwheel 16 in FIG. 2. The gear 6 is rotatably mounted on the sleeve 60. With the left end in FIG.
  • the sleeve 60 also projects beyond the end face of the gearwheel 16 there, the sleeve 60 being pressed axially with this end face onto the facing end face 66 of the disk 40.
  • the face 40 of the disk 40 which is rotatable and at least slightly axially displaceable on the intermediate shaft 17 is pressed against the associated stop face 59 of the gearwheel 19, so that the disk 40 transmits torque with the gearwheel 19 and via this with the intermediate shaft 17 in Connection is established.
  • the disk 40 has a hub 67, which extends in FIG. 2 on the right to the facing end face of the sleeve 60 and has the end face 66 acted upon by the sleeve 60.
  • the stop surface 59 which is fixed to the intermediate shaft, of the gearwheel 19, which is connected to the intermediate shaft 17 in a rotationally fixed manner, on the one hand, and the end face 44 of the disk 40 assigned to this, on the other hand, can face the mutually facing ones and by means of the at least one spring 61 resiliently pressed together end faces forming a frictional engagement, z. B. friction surfaces.
  • these surfaces 59 and 44 can also have surface elevations and surface depressions, in particular end teeth integral therewith, which bring about a positive engagement.
  • the safety coupling 58 is designed as a form-fitting coupling of this type, in which the surfaces 44 and 59 that are in contact with one another thus have one-piece front teeth, not shown.
  • the gear wheel 19 is completely manufactured as a sintered part, in which the front teeth as parts of the safety clutch 58 are formed at the same time as they are produced, thereby achieving considerable cost savings.
  • the complete disk 40, together with its driver elements 41 and the hub 67, which is integral therewith, and the front teeth on the end face 44, is also designed as a sintered part, so that the costs for this are also minimized.
  • the sleeve 60 as a further part of the safety coupling 58 represents a simple, inexpensive component that does not require any additional installation space.
  • the safety clutch 58 provides overload protection for the user as well as for the locking device 38 and the transmission. It is integrated in a cost-saving manner in the locking device 38, which is also designed to be cost-effective without requiring a larger installation space due to the arrangement of the safety coupling 58. Due to the reduced proportion of the components, the assembly effort is also reduced.
  • the safety clutch 58 is arranged axially next to the locking device 38 and on the driven side thereof, which is predetermined by the disk 40, and thus at an axial distance from the locking device 38.
  • the disk 40 When the drive force is transmitted from the motor shaft 14 via the gearwheel 16 and its claw-like projections 39a, b to the driver elements 41, the disk 40 is driven, with an effective safety clutch 58 the drive torque is transmitted from the disk 40 to the gear 19 and thus to the intermediate shaft 17.
  • the safety clutch 58 responds in such a way that the disk 40 is pressed axially against the force of the at least one spring 61 to the right in FIG. 2 and thus the drive between the Washer 40 and the gear 19 is separated. This protects the user from excessive reverse torques of the machine and prevents damage or destruction of the locking device 38.
  • the safety clutch 58 is adjusted with regard to its transmissible torque in such a way that in this state of jamming by the rolling elements 45, the safety clutch 58 does not yet respond in the sense of a decoupling, since this occurs in the drilling spindle 13 initiated moment z. B. for changing the tool or loosening the tool holder 12 is less than the permissible transmissible torque of the safety clutch 58. Only when an inadmissible higher torque is introduced via the drilling spindle 13 can the safety clutch 58 also respond in the uncoupling sense, to also then avoid damage or destruction of the locking device 38 and the transmission.

Abstract

Die Erfindung geht von einer Handwerkzeugmaschine mit einer über einen Antriebsmotor und eine Bohrspindel (13) zumindest drehend antreibbaren Werkzeughalterung aus, die eine in Drehrichtung der Bohrspindel (13) betätigbare Spannvorrichtung zur Befestigung von Werkzeugen aufweist, und mit einer Arretiervorrichtung (38), über die die Bohrspindel (13) zum Schließen und Lösen der Spannvorrichtung des Werkzeughalters (12) gegenüber einem Teil (27) des Maschinengehäuses (26) drehfest koppelbar ist und die bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor zur Werkzeughalterung (12) selbsttätig öffnet und bei einer Drehmomentübertragung von der Werkzeughalterung (12) zum Antriebsmotor selbsttätig sperrt. Die Arretiervorrichtung (38) ist auf einer Zwischenwelle (17) angeordnet und mit einer Sicherheitskupplung (58) zusammengefasst, die ebenfalls auf der Zwischenwelle (17) angeordnet ist (Fig.2).

Description

Handwerkzeugmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Handwerkzeugmaschine dieser Art ist bekannt (DE 198 03 454 A1). Mittels der Arretiervorrichtung ist eine vom Antriebsmotor her antreibbare Bohrspindel gegenüber dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine drehfest arretierbar, so dass ein mit der Bohrspindel verschraubter Werkzeughalter, z. B. ein Bohrfutter, von der Bohrspinde! gelöst und/oder ein Werkzeug schlüsselios im Werkzeughalter eingespannt werden kann. Die Arretiervorrichtung ist auf einer Zwischenwelle angeordnet, die über zwei Getriebestufen mit der Bohrspindel koppelbar ist. Die Arretiervorrichtung öffnet selbsttätig bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor her in Richtung zum Werkzeughalter und sperrt selbsttätig bei einer Drehmomentübertragung vom Werkzeughalter her zum Antriebsmotor.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass in Form der drehmomentabhängig arbeitenden Sicherheitskupplung ein Überlastschutz für den Anwender beim schlagartigen Blockieren der Bohrspindel, z.B. aufgrund Verhakens desBohrers, geschaffen ist. Zusätzlich ist damit eine Überlastsicherung erreicht, die das vorhandene Getriebe bzw. die Arretiervorrichtung vor Überlastung schützt. Aufgrund der Einbeziehung der Sicherheitskupplung in die Arretiervorrichtung ist praktisch kein zusätzlicher Aufwand für die Sicherheitskupplung notwendig. Auch bedarf es keines zusätzlichen Bauraumes im Maschinengehäuse bzw. einer besonderen Anpassung des Maschinengehäuses an einen etwaigen erforderlichen Bauraum dafür. Durch die Integration ist ferner die Anzahl erforderlichen Bauteile für die Arretiervorrichtung bzw. Sicherheitskupplung so klein wie möglich. Insgesamt wird trotz der zusätzlich vorgesehenen Sicherheitskupplung praktisch kein Mehraufwand an Montage und an Kosten nötig.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Handwerkzeugmaschine möglich.
Zeichnung
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung und den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die Zeichnung, Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt mit teilweiser Seitenansicht einer Schlagbohrmaschine,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II der Einzelheit A in Fig. 1 ,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist schematisch eine Handwerkzeugmaschine in Form einer Schlagbohrmaschine 10 mit einem in einem Maschinengehäuse 26 angeordneten, nicht näher dargestellten Antriebsmotor zum zumindest drehenden Antrieb eines Werkzeughalters 12 gezeigt. Der Antriebsmotor weist eine Motorwelle 14 auf, die endseitig mit einem Antriebsritzel 15 oder einer ähnlichen Verzahnung versehen und in einem Flansch 27 mittels eines Lagers 29, z.B. Kugellagers, drehbar gelagert ist. Der Flansch 27 stellt ein separates Bauteil dar und ist mit dem Maschinengehäuse 26 fest verbunden. Der Antriebsmotor steht über die Motorwelle 14 in Getriebeverbindung mit einer Bohrspindel 13, mit der der Werkzeughalter 12 lösbar verbunden ist, z. B. über ein Gewinde 35 verschraubt ist.
Das Antriebsritzel 15 kämmt mit einem in Fig. 2 gezeigten, zur Zwischenwelle 17 koaxialen Zahnrad 16, das relativ zur Zwischenwelle 17 drehbar ist. Die Zwischenwelle 17 ist mit einem endseitigen Wellenzapfen 46 mittels eines Nadellagers 48 im Flansch 27 drehbar gelagert. Der andere Wellenzapfen 47 ist mittels eines Nadellagers 49 im Maschinengehäuse 26 drehbar gelagert.Die Zwischenwelle 17 weist eine Verzahnung 18 und daneben ein damit drehfest verbundenes, z. B. warm aufgepresstes, Zahnrad 19 auf, die in Eingriff stehen mit Getrieberädern 20 bzw. 21 , die auf der Bohrspindel 13 drehbar gelagert sind und alternativ z. B. mittels eines in einer Längsnut 22 der Bohrspindel 13 axial verschiebbaren Ziehkeils 23 mit der Bohrspindel 13 in einen drehmomentübertragenden Zustand versetzbar sind. Der Ziehkeil 23 bildet zusammen mit den Getrieberädern 20, 21 und einer hier nicht weiter dargestellten Betätigungsvorrichtung ein Schaltgetriebe 24 mit zwei Gängen. Ein erster Gang (langsame Drehzahl) wird durch die Zahnpaarung 18, 20 und ein zweiter Gang (schnelle Drehzahl) durch die Zahnpaarung 19, 21 gebildet. Das Übersetzungsverhältnis dieser Getriebestufen 18, 20 bzw. 19, 21 ist negativ, d. h. es erfolgt eine Übersetzung von der Zwischenweile 17 auf die Bohrspindel 13 ins Langsame.
Auf einem dem Werkzeughalter 12 abgewandten Ende der Bohrspindel 13 sitzt ein im Flansch 27 aufgenommenes Rastenschlagwerk 28, über das in bekannter Weise axiale Schläge auf die Bohrspindel 13 aufgebracht werden können. Das Rastenschlagwerk 28 ist dabei in üblicher Weise abschaltbar, so dass die Schlagbohrmaschine 10 auch als Bohrmaschine mit zwei Gängen verwendbar ist.
Der Werkzeughalter 12 ist z. B. als Backenfutter ausgebildet, das mittels einer Hülse 31 und einer drehfest mit dieser verbundenen Konusmutter verstellbare Futterbacken 32 aufweist, zwischen denen der Schaft eines Werkzeugs spannbar ist. Ein Grundkörper 33 des Werkzeughalters 12 ist dabei über das Gewinde 35 auf einem Gewindezapfen 34 der Bohrspindel 13 mit hoher Vorspannung aufgeschraubt, so dass der Werkzeughalter 12 und die Bohrspindel 13 im Anwendungsfall der Schlagbohrmaschine 10 drehfest miteinander verbunden sind. Ein Staubkragen 30 der Hülse 31 ragt in eine Öffnung des Maschinengehäuses 26 hinein. Die Bohrspindel 13 nimmt beim Wechsel des Werkzeuges ein Löse- bzw. Anziehdrehmoment auf und ist mittels einer Arretiervorrichtung 38 gegenüber dem Flansch 27 des Maschinengehäuses 26 drehfest koppelbar. Die Arretiervorrichtung 38 ist zwischen der Bohrspindel 13 und einem Teil des Maschinengehäuses 26 auf der Zwischenwelle 17 angeordnet. Bestandteil der Arretiervorrichtung 38 ist ein etwa ringförmiges Gehäuse 43, das mittels radialer Vorsprünge 43a undrehbar und formschlüssig in einem Teil des Flansches 27 gehalten ist. Das Gehäuse 43 enthält eine zur Zwischenwelle 17 koaxiale zylindrische Bohrung 53. In dieser befindet sich eine radial abstehende Mitnehmerelemente 41 aufweisende Scheibe 40, die auf der Zwischenwelle 17 relativ zu dieser drehbar und zumindest geringfügig axial verschiebbar angeordnet ist. Zur Arretiervorrichtung 38 gehört ferner das vom Antriebsmotor her über das Antriebsritzel 15 antreibbare, relativ zur Zwischenwelle 17 drehbare Zahnrad 16, das an der einen der Scheibe 40 zugewandten Stirnseite sich etwa parallel zueinander und zur Scheibe 40 hin erstreckende, etwa klauenartige Vorsprünge 39a, 39b aufweist. Diese Vorsprünge 39a, 39b können in Form zylindrischer Stifte gehalten sein, die in den Ringraum passen und in diesem umlaufen können, der zwischen der Bohrung 53 einerseits und einer äußeren Umfangsfläche 54 der Scheibe 40 andererseits gebildet ist, die sich zwischen den beiden einander diametral gegenüberliegenden Mitnehmerelementen 41 erstreckt. Die Mitnehmerelemente 41 sind derart geformt, dass die Scheibe 40 zwischen benachbarten Klauen 39a, 39b begrenzt verdrehbar ist. Die äußere Umfangsfläche 54 der Scheibe 40 hat zylindrische Grundform, wobei diese zylindrische Grundform dann etwa mittig zwischen zwei benachbarten Mitnehmerelementen 41 in jeweils eine Abflachung 42 übergeht. Im Bereich der Außenfläche der Mitnehmerelemente 41 ist zwischen diesen und der Bohrung 53 des Gehäuses 43 lediglich ein geringes Bewegungsspiel vorhanden. Im daran anschließenden Bereich der zylindrischen Umfangsfläche 54 der Scheibe 40 ist ein radialer Abstand zwischen der Scheibe 40 und der Bohrung 53 vorgesehen, der gerade ausreicht, die Vorsprünge 39a, 39b mit geringem Bewegungsspiel aufzunehmen. Im Bereich der jeweiligen Abflachung 42 liegt ein größerer radialer Abstand zwischen der Bohrung 53 und der Abflachung 42 der Scheibe vor. In diesem Bereich ist jeweils ein zylindrischer Wälzkörper 45 mit geringem Bewegungsspiel aufgenommen, dessen Durchmesser die radiale Dicke der etwa klauenförmigen Vorsprünge 39a, 39b übertrifft. Die Wälzkörper 45 bilden Klemmrollen. Die klauenartigen Vorsprünge 39a, 39b können z.B. in Umfangsrichtung unterschiedlich lang sein, wobei jeweils diagonal gegenüberiiegende Paare 39a einerseits und 39b andererseits jeweils die gleiche Länge haben können. Statt dessen können die Vorsprünge 39a, 39b auch gleich groß sein.
Bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor über die Motorwelle 14 mit Antriebsritzel 15 auf das Zahnrad 16 wirken die Vorsprünge 39a drehmomentübertagend auf die Mitnehmerelemente 41 , wobei die Wälzkörper 45 aufgrund ihres Beharrungsvermögens dann vor den jeweils benachbarten Klauen 39b zu liegen kommen. Die benachbarten Klauen 39b halten dann die Wälzkörper 45 im Bereich der jeweiligen Abflachungen 42, so dass eine ungehinderte Drehmomentübertragung gewährleistet ist, bei diesem Beϊspiei und bei der Darstellung gemäß Fig. 3 im Uhrzeigersinn. Es versteht sich, dass bei einem dazu gegensinnigen Antrieb des Zahnrades 16 und gegensinniger Umlaufbewegung der klauenartigen Vorsprünge 39a, 39b die Vorsprünge 39b drehmomentübertragend auf die Mitnehmerelemente 41 wirken und dann die anderen Klauen 39a die Wälzkörper 45 so beaufschlagen, dass diese jeweils im Bereich der Abflachungen 42 verbleiben und eine ungehinderte Drehmomentübertragung in der anderen Drehrichtung gewährleistet ist.
Bei einer Drehmomentübertragung, die statt der Einleitung über die Motorwelle 14 eingeleitet wird über die Bohrspindel 13 und die vom Werkzeughalter 12 ausgeht, wirken hingegen die Mitnehmerelemente 41 jeweils drehmomentübertragend auf die Vorsprünge 39a, b. Aufgrund ihres Beharrungsvermögens werden dann die Wälzkörper 45 in Richtung auf die drehmomentübertragenden Vorsprünge 39a, b gedrängt, wobei sie sich dann zwischen den Abflachungen 42 der Scheibe 40 und der Bohrung 53 des Gehäuses 43 festklemmen. Dadurch wird die Scheibe 40 selbsttätig gehäusefest arretiert. Dadurch ist es dann möglich, beim Spannen bzw. Lösen eines Werkzeuges im Werkzeughalter 12 oder auch beim Aufschrauben oder Abschrauben des Werkzeughalters 12 von der Bohrspindel 13 ein Gegenmoment auf die Bohrspindel 13 aufzubringen, und dies ohne dabei irgendeine besondere, von Hand auszulösende Arretiereinrichtung zu benötigen.
In diese zuvor beschriebene Arretiervorrichtung 38 ist eine Sicherheitskupplung 58 einbezogen, die ebenfalls auf der Zwischenwelle 17 angeordnet ist. Die Sicherheitskupplung 58 ist z. B. als Rutschkupplung oder Stirnzähne aufweisende Zahnkupplung ausgebildet. Sie ist axial an der Abtriebsseite der Arretiervorrichtung 38 angeordnet. Sie bietet einen Überlastschutz für den Anwender sowie für die Arretiervorrichtung 38 und das beschriebene Getriebe, ist außerordentlich einfach und benötigt nur einen geringen Bauraum. Da die Sicherheitskupplung 58 in die Arretiervorrichtung 38 integriert ist, wird ferner die Anzahl der Bauteile reduziert. Ferner ist eine Verringerung des Montageaufwandes erreicht.
Nachfolgend sind Einzelheiten der Sicherheitskupplung 58 einschließlich weiterer Details der damit getrieblich verbundenen Arretiervorrichtung 38 erläutert. Die Sicherheitskupplung 58 ist zwischen der die radialen Mitnehmerelemente 41 aufweisenden Scheibe 40 einerseits und einer zwischenwellenfesten Anschlagfläche 59 andererseits ausgebildet, die hier durch die axiale Stirnfläche des mit der Zwischenwelle 17 drehfest verbundenen Zahnrades19 der einen Getriebestufe gebildet ist. Gegen diese Anschlagfiäche 59 ist die Scheibe 40 axial mit einer zugewandten Stirnseite 44 mittels an der Zwischenwelle 17 abgestützter federnder Axialkraft anpressbar. Auf der Zwischenwelle 17 sitzt eine dieser gegenüber drehbare zylindrische Hülse 60, die sich auf derjenigen Seite der Scheibe 40 erstreckt, die der Anschlagfläche 59 abgewandt ist. Die Hülse 60 liegt mit ihrem der Scheibe 40 zugewandten Ende an der Scheibe 40 axial an und wird dort an diese angepresst. Am anderen, der Scheibe 40 abgewandten Ende der Hülse 60 greift die federnde Axialkraft an. Hierzu ist auf der Zwischenwelle 17 mindestens eine die Axiaikraft erzeugende Feder 61 , insbesondere Tellerfeder, angeordnet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind mehrere Tellerfedern 61 vorgesehen. Diese sitzen unmittelbar auf der Zwischenwelle 17. Die Tellerfedern 61 sind auf der in Fig. 2 rechten Seite mittels einer Haltescheibe 62 und einer Sicherungsscheibe 63 axial in Bezug auf die Zwischenwelle 17 abgestützt. Die Sicherungsscheibe 63 ist in einer Nut 64 der Zwischenwelle 17 formschiüssig aufgenommen. Zwischen den Tellerfedern 61 und der zugewandten Stirnseite der Hülse 60 sind Ausgleichsscheiben 65 angeordnet. Aufgrund der beschriebenen Anordnung ist die mindestens eine Feder, hier in Form der Tellerfedern 61 , einerseits an der Zwischenwelle 17 axial abgestützt, wobei sie andererseits auf das zugewandte Ende der Hülse 60 federnd einwirkt. Die Hülse 60 ist somit in Fig. 2 nach links hin axial federnd beaufschlagt. Mit dem Ende, das der Scheibe 40 abgewandt ist und somit der mindestens einen Feder 61 zugewandt ist, steht die Hülse 60 axial über die in Fig. 2 rechte Stirnseite des Zahnrades 16 über. Das Zahnrad 6 ist auf der Hülse 60 drehbar gelagert. Mit dem in Fig. 2 linken Ende steht die Hülse 60 über die dortige Stirnseite des Zahnrades 16 ebenfalls über, wobei die Hülse 60 mit dieser Stirnseite axial an die zugewandte Stirnseite 66 der Scheibe 40 angepresst ist. Dadurch wird die auf der Zwischenwelle 17 drehbare und zumindest geringfügig axial verschiebbare Scheibe 40 mit ihrer Stirnseite 44 gegen die zugeordnete Anschlagfläche 59 des Zahnrades 19 angepresst, so dass in dieser Weise die Scheibe 40 drehmomentübertragend mit dem Zahnrad 19 und über dieses mit der Zwischenwelle 17 in Verbindung steht. Die Scheibe 40 weist eine Nabe 67 auf, die in Fig. 2 rechts bis zur zugewandten Stirnseite des Hülse 60 reicht und die von der Hülse 60 beaufschlagte Stirnseite 66 hat.
Die zwischenwellenfeste Anschlagfläche 59 des mit der Zwischenwelle 17 drehfest verbundenen Zahnrades 19 einerseits und die dieser zugeordnete Stirnseite 44 der Scheibe 40 andererseits können auf den einander zugewandten und mittels der mindestens einen Feder 61 federnd aneinandergepressten Stirnseiten einen Reibschluss bildende Flächenteile, z. B. Reibflächen, aufweisen. Statt dessen können diese Flächen 59 und 44 auch Oberflächenerhöhungen und Oberflächenvertiefungen, insbesondere damit einstückige Stimzähne, aufweisen, die einen formschlüssigen Eingriff bewirken. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitskupplung 58 als eine derartige formschlüssige Kupplung gestaltet, bei der die miteinander in Berührung stehenden Flächen 44 und 59 damit einstückige, nicht weiter dargestellte Stirnzähne aufweisen. In einfacher Weise ist das Zahnrad 1 9 komplett als Sinterteil gefertigt, bei dem die Stirnzähne als Teile der Sicherheitskupplung 58 gleich bei der Herstellung mit gebildet sind, wodurch eine erhebliche Kostenersparnis erzielt ist. In vorteilhafter Weise ist ferner auch die komplette Scheibe 40 mitsamt ihren Mitnehmerelementen 41 und der damit einstückigen Nabe 67 und den Stirnzähnen auf der Stirnseite 44 als Sinterteil gestaltet, so dass auch dafür die Kosten minimiert sind. Die Hülse 60 als weiterer Teil der Sicherheitskupplung 58 stellt ein einfaches, kostengünstiges Bauteil dar, das keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Die Sicherheitskupplung 58 bietet einen Überlastschutz für den Anwender sowie für die Arretiervorrichtung 38 und das Getriebe. Sie ist in kostensparender Weise in die Arretiervorrichtung 38 integriert, die dadurch ebenfalls kostengünstig gestaltet ist, ohne dass durch die Anordnung der Sicherheitskupplung 58 ein größerer Einbauraum benötigt wird. Aufgrund reduzierter Anteil der Bauteile ist auch der Montageaufwand reduziert.
Es ist erkennbar, dass die Sicherheitskupplung 58 axial neben der Arretiervorrichtung 38 und auf der Abtriebsseite dieser, die durch die Scheibe 40 vorgegeben ist, angeordnet ist und somit in axialem Abstand von der Arretiervorrichtung 38.
Bei der Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle 14 über das Zahnrad 16 und dessen klauenartige Vorsprünge 39a, b auf die Mitnehmerelemente 41 wird die Scheibe 40 angetrieben, wobei bei wirksamer Sicherheitskupplung 58 das Antriebsmoment von der Scheibe 40 auf das Zahnrad 19 und damit auf die Zwischenwelle 17 übertragen wird. Im Falles eines Antriebsmomentes, das das zulässige Moment der Sicherheitskupplung 58 übersteigt, spricht die Sicherheitskupplung 58 in der Weise an, dass die Scheibe 40 gegen die Kraft der mindestens einen Feder 61 axial in Fig. 2 nach rechts gedrückt wird und damit der Antrieb zwischen der Scheibe 40 und dem Zahnrad 19 getrennt wird. Dadurch wird der Anwender vor zu hohen Rückdrehmomenten der Maschine geschützt sowie eine etwaige Beschädigung oder Zerstörung der Arretiervorrichtung 38 vermieden.
Erfolgt ein gegensinniger Antrieb vom Werkzeughalter 12 und von der Bohrspindel 13 her auf die Zwischenwelle 17, so wird bei eingerückter Sicherheitskupplung 58 dieses Moment von der Scheibe 40 aufgenommen, da in diesem Fall die Arretiervorrichtung 38 die Scheibe 40 blockiert durch Festklemmen der Wälzkörper 45 zwischen der Bohrung 53 des Gehäuses 43 und den Abflachungen 42 der Scheibe 40. Die Sicherheitskupplung 58 ist hinsichtlich ihres übertragbaren Moments so eingestellt, dass in diesem Zustand der Verklemmung durch die Wälzkörper 45 die Sicherheitskupplung 58 noch nicht im Sinne einer Entkupplung anspricht, da das in die Bohrspindel 13 eingeleitete Moment z. B. zum Wechsel des Werkzeuges oder Lösen des Werkzeughalters 12 geringer ist als das zulässige übertragbare Moment der Sicherheitskupplung 58. Erst dann, wenn ein demgegenüber unzulässiges höheres Moment über die Bohrspindel 13 eingeleitet wird, kann auch dann die Sicherheitskupplung 58 im Entkuppelsinn ansprechen, um auch dann eine Beschädigung oder Zerstörung der Arretiervorrichtung 38 und des Getriebes zu vermeiden.

Claims

Ansprüche
1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- bzw. Schlagbohrmaschine, mit einem Maschinengehäuse (26), mit einem Antriebsmotor zum zumindest drehenden Antrieb einer Bohrspindel (13), mit einem Werkzeughalter (12) z.B. in Form eines Bohrfutters, wobei die Bohrspindel (13) beim Wechsel des Werkzeuges ein Löse- bzw. Anziehdrehmoment aufnimmt und mittels einer Arretiervorrichtung (38) gegenüber einem Teil (27) des Maschinengehäuses
(26) drehfest koppelbar ist, die zwischen der Bohrspindel (13) und einem Teil
(27) des Maschinengehäuses (26) auf einer mit der Bohrspindel (13) drehverbundenen Zwischenwelle (17) angeordnet ist, welche über wenigstens eine Getriebestufe (18/20 bzw. 19/21 ) mit der Bohrspindel (13) koppelbar ist, und die bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor zum Werkzeughalter (12) selbsttätig öffnet und bei einer Drehmomentübertragung vom Werkzeughalter (12) in umgekehrter Richtung selbsttätig sperrt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zwischenwelle (17) eine in die Arretiervorrichtung (38) einbezogene Sicherheitskupplung (58) angeordnet ist.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (58) axial an der Abtriebsseite der Arretiervorrichtung (38) angeordnet ist.
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (58) zwischen einer radial abstehende Mitnehmerelemente (41 ) aufweisenden Scheibe (40) der Arretiervorrichtung (38) und einer zwischenwellenfesten Anschlagfiäche (59) ausgebildet ist, gegen die die Scheibe (40) axial mittels an der Zwischenwelle (17) abgestützter federnder Axialkraft anpressbar ist.
4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (40) relativ zur Zwischenwelie (17) drehbar und zumindest geringfügig axial verschiebbar, gegebenenfalls mittels einer damit einstückigen Nabe (67), auf der Zwischenwelle (17) angeordnet ist.
5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zwischenwelle (17) eine Hülse (60) angeordnet ist, die sich auf der Seite der Scheibe (40) erstreckt, welche der zwischenwellenfesten Anschlagfläche (59) abgewandt ist.
6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (60) mit dem der Scheibe (40) zugewandten Stirnendie an der Scheibe (40) axial anliegt.
7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am anderen, der Scheibe (40) abgewandten Ende der Hülse (60) die Axialkraft angreift.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch •gekennzeichnet, dass auf der Zwischenwelle (17) mindestens eine die Axialkraft erzeugende Feder (61 ), insbesondere Tellerfeder, angeordnet ist.
9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Feder (61 ) einerseits an der Zwischenwelle (17) axial abgestützt ist und andererseits auf die zugewandte Seite der Hülse (60) federnd einwirkt.
10. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zwischenwelle (17), insbesondere auf der Hülse (60), ein vom Antriebsmotor her antreibbares Zahnrad (16) drehbar angeordnet ist, das an einer der Scheibe (40) zugewandten Stirnseite sich etwa parallel zueinander und zur Scheibe (40) hin erstreckende Vorsprünge (39a, 39b) als Teil der Arretiervorrichtung (38) aufweist.
11. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (60) mit dem Ende, das der Scheibe (40) abgewandt ist, axial über das Zahnrad (16) übersteht.
12. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwischenwellenfeste Anschlagfiäche (59) durch eine axiale Stirnfläche eines Zahnrades (19) einer Getriebestufe (19/21 ) gebildet ist, das drehfest auf der Zwischenwelle (17) angeordnet ist, z.B. darauf aufgepresst ist.
13. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischenwellenfeste Anschlagfiäche (59), insbesondere das Zahnrad (19), einerseits und die Scheibe (40) andererseits auf den einander zugewandten und aneinandergepressten Stirnseiten (59,44) einen Reibschluss und/oder Formschluss bildende, einander berührende Flächenteile aufweisen, z.B. mit Oberflächenerhöhungen und/oder Oberflächenvertiefungen, insbesondere Stirnzähnen, versehen sind.
14. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (38) ein in einem Teil (27), z.B. einem Flanschteil, des Maschinengehäuses (26) gehaltenes Gehäuse (43) aufweist, in dem die Vorsprünge (39a, 39b) des Zahnrades (16) und in Umfangswinkelabständen die radialen Mitnehmerelemente (41 ) der Scheibe (40) sowie in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei Vorsprüngen (39a,39b) eines sich in Umfangsrichtung zwischen zwei Mitnehmerelementen (41 ) erstreckenden Vorsprungpaares (39a,39b) ein Wälzkörper (45), insbesondere eine Klemmrolle, angeordnet sind, wobei bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor in Richtung des Werkzeughalters (12) die Vorsprünge (39a,39b) die Wälzkörper (45) derart freischalten, dass diese im Gehäuse (43) umlaufen, und bei einer Drehmomentübertragung vom Werkzeughalter (12) in Richtung des Antriebsmotors die Mitnehmerelemente (41 ) die Wälzkörper (45) gegenüber dem Gehäuse (43) verklemmen.
15. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die die Mitnehmerelemente (41) und Stirnseite (44) der Sicherheitskupplung (58) aufweisende Scheibe (40) und/oder das zwischenwellenfeste Zahnrad (19), das die Anschlagfiäche (59) der Sicherheitskupplung (58) aufweist, als Sinterteil ausgebildet sind.
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